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喷丝板是化纤生产中的核心部件,喷丝板的高精度和高质量是保证良好纺丝工艺及纤维成品质量的关键因素。就喷丝板而言,其最为精密的部分就是“微孔”,喷丝板微孔的孔型、结构和精度都将直接影响成形纤维的外形、直径和物理机械性能。因此喷丝板微孔刀具的质量对于喷丝板生产厂家至关重要。本文系统地剖析了目前国内外微孔刀具的研究现状,尤其是应用在喷丝板上的微孔刀具,着重对微孔加工起到核心作用的扁钻做了全面、深入的研究。文章首先对扁钻钻头结构进行分析,在其钻头几何尺寸的设计上应用了一种新的设计方法,通过DEFORM-3D软件模拟与正交实验相结合的办法,以轴向力(Fz)和扭矩(M)作为评价指标设计扁钻。在此基础上,通过钻削实验验证设计结果,将实际加工结果与软件模拟结果相比较,得出扁钻的优化设计结构。其次,文章对扁钻的磨削加工过程工艺参数进行了研究。对扁钻的不对称性进行分析,提出了一种新的磨削工艺,发挥出了高精度磨床的功能,对于提高扁钻的一致性以及扁钻的优化设计提供了强大的理论支持。此外,实验发现扁钻的前刀面的粗糙度对加工有比较明显的影响,在实验基础上选择了性价比最好的砂轮。然后,本文创造性地设计了一种专门用于喷丝板微孔刀具检测的光、机、电一体化的全自动检测设备。该检测仪通过运动控制卡、四轴联动精密平台以及电机等设计了检测仪的运动系统,并根据刀具的位置偏差进行刀具的自动走位;利用图像采集卡、CCD、工业镜头和光源等设计了喷丝板微孔刀具检测仪的图像采集系统;并设计了微孔刀具工作状况的检测软件。对各种不同种类的喷丝板微孔刀具的实际检测实验表明,该控制系统具有运行可靠、系统稳定、检测速度高的优点,检测长度精度可达±μm,检测角度精度可达±0.5°。喷丝板微孔刀具检测仪可以在实际生产中代替人工检测,大大缓解了检测人员的工作压力,提高了检测效率和检测精度,保证了微孔刀具的质量和一致性。最后,本文提出了利用DEFORM-3D软件模拟和切削实验相结合的方式,对扁钻的切削参数进行优化,从而提高扁钻的加工性能。本文提出可以将气动式定位装置与冲针加工相结合的方法运用在扁钻切削加工过程中,完成扁钻的精准定位,试验证明方法是切实可行的。